焦甜香型烤煙優(yōu)化施肥模式研究

蔡 毅,向金友,程智敏,謝 冰,黃 勝,楊 蘋,楊懿德,唐 明,楊 洋,易 蔓,繞在生

(1.四川省宜賓市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,四川 宜賓 644600;2.四川省煙草公司 宜賓市公司,四川 宜賓 644000)

焦甜香型烤煙優(yōu)化施肥模式研究

蔡 毅1,向金友2,程智敏1,謝 冰2,黃 勝1,楊 蘋1,楊懿德2,唐 明1,楊 洋2,易 蔓2,繞在生2

(1.四川省宜賓市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,四川 宜賓 644600;2.四川省煙草公司 宜賓市公司,四川 宜賓 644000)

采用三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計,通過田間試驗,研究了焦甜香型烤煙品種云煙97的優(yōu)化施肥模式。結(jié)果表明：氮、磷、鉀肥施用量主要影響烤后煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和感官質(zhì)量;在產(chǎn)值達(dá)到40000元/hm2以上條件下,優(yōu)化施肥量為N 91.60～100.78 kg/hm2、P2O5177.40～193.17 kg/hm2、K2O 212.38～247.75 kg/hm2;在感官質(zhì)量評分75分以上條件下,優(yōu)化施肥量為N 88.80～101.00 kg/hm2、P2O5189.21～205.80 kg/hm2、K2O 236.27～269.89 kg/hm2。綜合考慮煙葉香型特色和煙葉質(zhì)量,四川省宜賓市焦甜香型烤煙的最優(yōu)施肥量為N 91.60～100.78 kg/hm2、P2O5189.21～193.17 kg/hm2、K2O 236.27～247.75 kg/hm2。

烤煙;焦甜香;氮；磷；鉀;產(chǎn)值;施肥；優(yōu)化

品種、生態(tài)條件和栽培技術(shù)是影響煙葉風(fēng)格特色的主要因素[1]。研究表明云煙97為具有焦甜香型風(fēng)格的烤煙品種[2-3]。特色煙葉的分布表現(xiàn)出明顯的地域性,與氣候[4-5]、土壤類型[6-7]等有關(guān)。施肥是重要的栽培技術(shù)措施之一,但迄今針對特色煙葉的施肥技術(shù)研究較少,且這方面的研究主要集中在施氮量[9-10]、追肥時間[11]等。模型分析被廣泛應(yīng)用于優(yōu)化施肥研究中,其中D飽和設(shè)計在最佳生產(chǎn)措施的選擇方面具有較強的實用性[12],被應(yīng)用于棗梨[13]、桔梗[14]、黃精[15]等。筆者在四川省宜賓市典型焦甜香型煙葉產(chǎn)區(qū),采用三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計,研究了氮、磷、鉀肥對烤煙生長、產(chǎn)量、質(zhì)量和煙葉風(fēng)格的影響,并提出了優(yōu)質(zhì)焦甜香型烤煙優(yōu)化施肥模式,旨在為提高焦甜香型烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

四川省宜賓市興文縣仙峰鄉(xiāng)群魚村,海拔1200 m。

1.2 試驗材料

試驗田土壤為黃壤,中等肥力。參試烤煙品種為“云煙97”。供試肥料種類:煙草專用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=10∶15∶25)、煙草專用追肥(N∶P2O5∶K2O=12.5∶0∶22.5)、過磷酸鈣(含P2O512%)、硫酸鉀(含K2O 50%)。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗采用氮(x1)、磷(x2)、鉀(x3)二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計方案(見表1),共設(shè)計10個處理,每個處理重復(fù)3次,隨機區(qū)組排列,每小區(qū)種植50株烤煙。

表1 氮、磷、鉀肥配比二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計方案

1.4 觀察測定項目

1.4.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 在成熟期，每個處理選擇5株煙株，調(diào)查自然株高、葉片長寬、葉片數(shù)、節(jié)距和莖粗等。

1.4.2 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 按照烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)分級，并計算上、中、下等煙葉的重量,統(tǒng)計各處理的烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例等。

1.4.3 煙葉評價 取中部煙葉1 kg進(jìn)行化學(xué)成分分析和感官評吸。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

用EXCEL和DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀

從煙株的成熟期農(nóng)藝性狀(表2)可以看出,不同處理間表現(xiàn)出差異,以處理7和處理8的綜合農(nóng)藝性狀最好,說明適宜的N、P、K施用量有利于烤煙的營養(yǎng)均衡,促進(jìn)烤煙生長。

2.2 經(jīng)濟(jì)性狀

煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的統(tǒng)計結(jié)果(表3)表明,各處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、煙葉等級等經(jīng)濟(jì)性狀差異較大,其中處理10的煙葉產(chǎn)量最高,處理7的煙葉產(chǎn)值和均價最高,處理8的上中等煙葉比例最高。

表2 不同處理的烤煙農(nóng)藝性狀

表3 不同處理的烤煙經(jīng)濟(jì)性狀

2.3 煙葉化學(xué)成分

從表4可以看出：煙葉總糖和還原糖含量總體上隨著施氮量的增加而降低；煙堿和總氮含量總體上隨施氮量的增加而增加;煙葉含鉀量與鉀肥施用量呈顯著正相關(guān)。綜合評價：以適氮中高磷高鉀肥處理的煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性更好。

2.4 感官質(zhì)量評價

烤煙感官質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)香氣質(zhì)：好，15～13分；較好，12～10分；中等，9～7分；較差，0～7分;(2)香氣量:足，20～18分；較足，17～15分；尚足，14～12分；有，11～10分；較少，0～9分;(3)余味:舒適，25～22分；較舒適，21～18分；尚舒適，17～14分；欠舒適，13～10分；差，0～10分;(4)雜氣:微有，18～16分；較輕，15～13分；有，12～10分；略重，9～7分；重，0～7分;(5)刺激性:輕，12～11分；微有，10～9分；有，8～7分；略大，6～5分；大，0～5分;(6)燃燒性:強，5分；較強，4分；中等，3分；較差，2分；熄火，0分;(7)灰色:白色，5分；灰色，3分；黑灰，2分。按上述烤煙感官質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)對中部煙葉感官質(zhì)量進(jìn)行打分、評價，結(jié)果(表5)表明：施用量和氮磷鉀配比對煙葉香氣風(fēng)格無影響,主要影響香氣質(zhì)和香氣量等感官質(zhì)量；處理8和處理7的綜合評價總分居前2位,分別為77.2和76.6,說明以適氮中磷高鉀處理的煙葉感官質(zhì)量較好,焦甜香風(fēng)格可以得到充分彰顯。

表4 不同處理煙葉的主要化學(xué)成分含量 %

表5 不同處理煙葉的感官質(zhì)量和香氣風(fēng)格

2.5 回歸分析

2.5.1 統(tǒng)計分析模型的建立 以表1中氮、磷、鉀的編碼值為自變量,分別建立了烤煙產(chǎn)量y1、產(chǎn)值y2和感官質(zhì)量y3與氮、磷、鉀施用量之間的回歸方程:

y1=2182.03+115.33x1+44.01x2+22.22x3+48.28x12-62.62x22-62.71x32+35.00x1x2-13.92x1x3+3.29x2x3；

y2=46186.04-3906.58x1-151.16x2+1535.08x3-5781.54x12-4495.11x22-1041.11x32-278.99x1x2+970.15x1x3+230.99x2x3；

y3=77.55-2.66x1+0.85x2+2.27x3-4.32x12-2.00x22-2.86x32-0.91x1x2-0.55x1x3+0.56x2x3。

第一個回歸方程經(jīng)檢驗，F(xiàn)=55279.08,P=0.0033,調(diào)整后的相關(guān)系數(shù)Ra=0.999990。

2.5.2 因子的主次分析 根據(jù)上述模型中回歸系數(shù)絕對值的大小判斷各因素的重要程度。從烤煙產(chǎn)量來看,氮、磷、鉀對產(chǎn)量的作用均為正效應(yīng),影響順序為氮>磷>鉀。從烤煙產(chǎn)值來看,鉀對產(chǎn)值的作用為正效應(yīng),而氮和磷為負(fù)效應(yīng),影響順序為氮>鉀>磷。從煙葉感官質(zhì)量來看,磷和鉀對煙葉質(zhì)量的作用為正效應(yīng),氮為負(fù)效應(yīng),影響順序為氮>鉀>磷。

2.5.3 氮磷鉀優(yōu)良組合方案的選擇 在側(cè)重產(chǎn)值和感官質(zhì)量的基礎(chǔ)上綜合考慮,篩選出不同條件下的優(yōu)良組合。用4個編碼值(-1、-0.2912、0.1925、1)組成43=64個組合,分別代入上述回歸方程中。由表6可以看出,當(dāng)產(chǎn)值高于40000 元/hm2時,優(yōu)化施肥量為氮(N)91.60～100.78kg/hm2、磷(P2O5)177.40～193.17kg/hm2、鉀(K2O)212.38～247.75kg/hm2。由表7可以看出,當(dāng)感官質(zhì)量評分高于75分時,優(yōu)化施肥量為氮(N)88.80～101.00kg/hm2、磷(P2O5)189.21～205.80kg/hm2、鉀(K2O)236.27～269.89kg/hm2。根據(jù)產(chǎn)值和感官質(zhì)量綜合分析,優(yōu)化施肥方案為氮(N)91.60～100.78kg/hm2、磷(P2O5)189.21～193.17kg/hm2、鉀(K2O)236.27～247.75kg/hm2。

3 討論

徐照麗等[9]對云煙97的施肥量進(jìn)行研究后得出,最適施氮量為8g/株。曹文華等[11]在攀枝花研究云煙97后得出每公頃最優(yōu)施肥量：N90kg,P2O5105kg,K2O375kg。本試驗得出烤煙品種云煙97在四川宜賓的最適施氮量為91.60～100.78kg/hm2。在不同地區(qū),同一烤煙品種的最適施肥量表現(xiàn)出差異,這與土壤和生態(tài)條件不同有關(guān),因此施肥必須因地制宜。

有研究表明,氮磷鉀配比影響煙葉中可溶性總糖[13]、石油醚提取物和中性致香物質(zhì)等含量[14];施磷能顯著提高煙葉巨豆三烯酮含量,對香氣質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用[15];增施鉀肥可明顯提高上部葉各類中性致香物質(zhì)總量[16]。本研究結(jié)果表明,磷和鉀對煙葉質(zhì)量的作用為正效應(yīng),施肥量和氮磷鉀配比影響煙葉的香氣質(zhì)和香氣量。不同氮磷鉀用量下烤煙的評吸香型不一樣,只有在適宜的氮、磷、鉀施用量下才能表現(xiàn)出其特有的香型[17]。本研究表明,施肥量和氮磷鉀配比對煙葉香氣風(fēng)格的彰顯度有一定的影響。這可能是因為不同基因型烤煙氮素的代謝積累有較大差別,不同基因型烤后煙葉的中性香氣基礎(chǔ)物質(zhì)總量不一致[18，21]。

表6 烤煙目標(biāo)產(chǎn)值達(dá)40000元/hm2以上時各因素的取值頻率分析結(jié)果

表7 烤煙感官質(zhì)量評分達(dá)75分以上時各因素的取值頻率分析結(jié)果

特色煙葉生產(chǎn)不僅要保證煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量,更要保證煙葉的特色得到充分彰顯。施磷能顯著提高煙葉的巨豆三烯酮含量[16],增施鉀肥可明顯提高上部葉各類中性致香物質(zhì)總量[17]。針對煙葉香氣的施肥研究表明,總糖含量隨施 N 量的增加而減少[18]；氮磷鉀配比影響煙葉中可溶性總糖含量[19]、石油醚提取物含量和中性致香物質(zhì)含量[20]。本研究得出,云煙97在適氮中高磷高鉀施肥水平下焦甜香風(fēng)格最突出。

4 結(jié)論

氮對烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響最顯著,鉀對產(chǎn)值表現(xiàn)出正效應(yīng)；氮與磷、鉀對產(chǎn)量的互作效應(yīng)大,氮、磷和鉀兩兩之間對煙葉產(chǎn)值互作效應(yīng)大。

在低氮中磷鉀或中低氮高磷高鉀施肥處理下,煙株株高、莖圍、節(jié)距、葉面積和有效葉數(shù)等農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最好。

適氮中高磷高鉀處理的煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好,煙葉質(zhì)量較好,焦甜香風(fēng)格特色明顯。宜賓市煙區(qū)焦甜香型烤煙的優(yōu)化施肥方案為N 91.60～100.78 kg/hm2、P2O5189.21～193.17 kg/hm2、K2O 236.27～247.75 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O為1∶(1.88～2.11)∶(2.34～2.70)。

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(責(zé)任編輯:黃榮華)

Study on Optimum Fertilization Mode for Burnt-sweet-aroma-style Flue-cured Tobacco

CAI Yi1, XIANG Jin-you2, CHENG Zhi-min1, XIE Bing2, HUANG Sheng1, YANG Ping1,YANG Yi-de2, TANG Ming1, YANG Yang2, YI Man2, RAO Zai-sheng2

(1. Yibin Academy of Agricultural Sciences in Sichuan Province, Yibin 644600, China;2. Yibin Tobacco Company of Sichuan Province, Yibin 644000, China)

The optimum fertilization mode for burnt-sweet-aroma-style flue-cured tobacco variety Yunyan 97 was studied through field test by adopting three-factor quadratic D-saturate optimal design. The results showed that the application rate of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer mainly affected the yield, output value and sensory quality of flue-cured tobacco. Under the condition that the output value exceeded 40000 yuna/hm2, the optimal fertilizer application rates were N 91.60～100.78 kg/hm2, P2O5177.40～193.17 kg/hm2, and K2O 212.38～247.75 kg/hm2. Under the condition that the score of sensory quality evaluation exceeded 75, the optimal fertilizer application rates were N 88.80～101.00 kg/hm2, P2O5189.21～205.80 kg/hm2, and K2O 236.27～269.89 kg/hm2. Comprehensively considering the aroma-style characteristics and sensory quality of tobacco leaf, we thought that the optimum fertilizer application rates for burnt-sweet-aroma-style flue-cured tobacco in Yibin city of Sichuan province were N 91.60～100.78 kg/hm2, P2O5189.21～193.17 kg/hm2, and K2O 236.27～247.75 kg/hm2.

Flue-cured tobacco; Burnt-sweet-aroma style; Nitrogen; Phosphorus; Potassium; Output value; Fertilization; Optimization

2017-02-16

宜賓市科技計劃項目“烤煙焦甜香型煙葉形成機理與配套關(guān)鍵技術(shù)研究”。

蔡毅(1986─),女,助理研究員,主要從事烤煙育種與栽培研究。

S572.062

A

1001-8581(2017)06-0058-05